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Extrait du livre blanc Améliorer l'efficacité des machines avec la métrologie en ligne

Améliorer l'efficacité des machines Le sixième sens de la production Auteur: René Ohlmann, Directeur d'ADDI-DATA GmbH Plus de rapidité, de précision et d'efficacité : les usines se voient confrontées au défi de réduire les rebuts et les temps d'arrêt des machines tout en augmentant la cadence. Grâce aux possibilités offertes par la métrologie en ligne, les installations bénéficient d'un sixième sens – pour la détection préventive des défauts, la surveillance des tolérances et la régulation intégrée des processus. Grâce aux systèmes ­Ethernet intelligents de la série MSX-E, ADDI-DATA répond parfaitement aux exigences en matière de précision pour le contrôle en série de pièces dans des environnements sévères. La métrologie en ligne est intégrée directement dans la ligne de production et fournit rapidement des informations sur toutes les données importantes de la machine qui ont été jugées comme critiques lors de l'analyse du processus. A u cours de ces dernières années, les machines de production ont énormément évolué : purement productives à l'origine, elles sont entre-temps devenues des sources d'information stratégiques et influent directement sur le degré de productivité. L'utilisation ciblée de ­capteurs et de techniques de mesure a un effet positif sur l'ensemble de la chaîne de production : augmentation du temps de fonctionnement de machine, réduction des rebuts, planification des temps d’arrêt et optimisation des processus d’approvisionnement. « La portée de la surveillance des données machine dépasse largement les limites de l'usine de production, » explique René Ohlmann, directeur d'ADDI-DATA GmbH. Dans la plupart des cas, il n'est pas possible de surveiller les processus de fabrication en série dans leur intégralité ou bien une telle surveillance n'est pas judicieuse en raison de l’investissement monétaire et temporel qu'elle engendrerait. Il est toutefois impor- tant d'étudier d'éventuelles sources d'erreurs et faiblesses du processus déterminantes afin de mieux connaître les processus et de pouvoir intervenir sur les points critiques. Il est de plus opportun d’analyser les opérations pouvant être automatisées. Une longueur d’avance grâce à la prévention Pour identifier rapidement les erreurs et les éviter, il faut procéder à une analyse minutieuse du processus : ses maillons sensibles doivent être identifiés en particulier au niveau des machines. En effet, dès qu'une machine est arrêtée, par ex. en raison d'un roulement défectueux, il faut s'attendre à des coûts importants. En revanche, si l'état de la machine est surveillé en continu, les arrêts de la machine sont prévisibles et les travaux de maintenance peuvent être effectués dans le cadre de la prochaine révision ou lors du prochain arrêt prévu. L'exécution à temps des divers travaux de maintenance protège en outre la machine et les outils de dommages consécutifs. La planification de la maintenance inclut également le processus d'approvisionnement des pièces de rechange et, le cas échéant, le recrutement de techniciens pour le remplacement des pièces concernées de la machine. Réalisée à temps, une telle planification épargne des coûts et réduit en fin de compte les temps d'arrêt, ce qui augmente le temps de fonctionnement de machine et les quantités produites. Le défi d'aujourd'hui : maximiser les quantités et la qualité Outre la quantité produite, la qualité obtenue joue bien entendu un rôle décisif. C'est justement lorsque la cadence de production augmente qu'il faut continuer à assurer la qualité des produits. Les rebuts représentent non seulement une perte d'éner- Tél. : +49 7229 1847-0 Fax : +49 7229 1847-222 info@addi-data.com www.addi-data.com 1 Régulation gie,Stichproben mais elles gaspillent aussi des matières pour la surveillance de l'état de la maintégrée premières, du temps et de l'argent et cauchine ou pour le contrôle en ligne, la possible sent des retards de livraison. En raison des technique de mesure employée doit conditions ambiantes sévères qui règnent mesure en ligne Auswerten répondre à des exigences particulières dans les usines, les systèmesz.B. de mesure et : ilSPC s'agit d'obtenir lors de contrôles de mit Embedded Transmission des de régulation doivent être immunisés contre série dans des conditions sévères, le données au système les perturbations. Il n'existe cependant que plus souvent directement sur la maIP 65 de contrôle IP 67 la même qualité que dans le cas peu de solutions qui soient réellement à la chine, hauteur de ces exigences : les technolodes contrôles aléatoires réalisés en lagies qui fonctionnent parfaitement en laboboratoire. Afin de pouvoir suivre la caMesure en ligne en milieu sévère Nach(regeln) ratoire ne sont pas conçues pour un envidence du processus, les systèmes de Acquisition et surveillance de l'état des machines, bei Ausschuss/ calculs en ligne ronnement impliquant des pics de tension mesure doivent de plus être très rapiNacharbeit ou des perturbations électromagnétiques. des. Lors d'un projet rétrofit, les disL'intelligence au coeur du processus : positifs de métrologie directe doivent les systèmes MSX-E assurent des La métrologie en ligne au service souvent être montés à des endroits difficilecadences rapides et une précision de ment accessibles pour pouvoir être intégrés de la qualité signal élevée. dans les processus de production existants. À quoi bon produire en grande quantité si la C'est pourquoi il est préférable d'employer Calcul des Mesure de qualité fait défaut ? La métrologie en ligne des systèmes compacts et résistant aux vivaleurs Enorme potentiel d'économie données remédie à ce problème. Comme son nom brations et aux chocs. Là aussi, les systèpar ex. valeur machines en ligne RMS, valeurs l'indique, elle est intégrée directement dans mes autonomes présentent des avantages. En somme, la métrologie en ligne offre aux par ex. vibrations limites, etc. la ligne de production et fournit rapidement entreprises de production un énorme podes informations sur toutes les données Régulation de processus ­intégrée tentiel d'économie ainsi que des avantages importantes de la machine qui ont été juconcurrentiels. En raison des conditions séQue se passe-t-il lorsque le système de gées comme critiques lors de l'analyse du vères régnant dans les usines, le choix des mesure constate un dépassement des toléprocessus. Ainsi, l'état des composants de systèmes de mesure en ligne influe granrances ? René Ohlmann : « Le système de la machine est saisi, par exemple, au moyen dement sur le fonctionnement irréprochamesure en ligne doit être capable de metd'enregistreurs de données : les vibrations ble de la ligne de production, compte tetre à disposition les données requises pour causées par les roulements à rouleau ou nu du fait que les installations sont exploila régulation du processus. Ces valeurs de les roulements à billes sont enregistrées tées pendant de nombreuses années. Grâcorrection sont rapidement appliquées au sur une durée prolongée afin de permettre ce aux systèmes Ethernet intelligents de la processus et le nombre de pièces mand'évaluer leur état avec précision. Pour cetsérie MSX-E, ADDI-DATA répond parfaitequées est réduit. » La régulation de proceste mission, un système autonome offre deux ment aux exigences en matière de précision sus intégrée exige que les systèmes de meavantages essentiels : premièrement, il mepour le contrôle en série de pièces dans des sure puissent être directement reliés aux sure sans interruption dès qu'il est mis en environnements sévères. Ils sont robustes, commandes supérieures, par exemple à marche et ne nécessite aucune intervention. dotés de nombreux circuits de protection et des API. Le meilleur moyen d'obtenir cetsont disponibles avec les indices de protecRégulation Deuxièmement, le système peut procéte liaison est par le biais du réseau de l'ention IP 65 et IP 67. Étant donné qu'ils sont intégrée der de manière autonome à des calculs treprise, donc via Ethernet. Sans aucune incompacts et peuvent fonctionner de manièpossible lui permettant de constater si les valeurs terface supplémentaire, les données sont re autonome, ils peuvent même être emse situent encore dans la plage de toléainsi mises à la disposition de tous les serployés dans des endroits difficilement acmesure en ligne rance. Si cela n'est pas le cas, l'enregisvices concernés de l'entreprise, du chef cessibles, où ils effectuent automatiquetreur de données déclenche une alarme. de service au PDG, voire au monde enTransmission des ment des calculs ou déclenchent des alarERP tier, en passant par l'ingénieur en qualidonnées au système MES mes. Sur la base des chiffres et grandeurs Systèmes compacts et très Excel© de contrôle té. Pour les analyses statistiques, les dondéterminés lors des processus de producSPC nées de production sont de plus transféServer ­robustes tion, les systèmes MSX-E permettent de rées en continu de la source de saisie à des prendre des décisions d'investissement contrôle qualité, les contrôles aléabanques de données comme MES, ­SCADA Mesure en Pour ligneleen milieu sévère pour l'avenir et de calculer de manière préSchaltschrank toires ne sont en général pas suffisants, ou des systèmes MSP. L'adresse IP des Schaltschrank Acquisition et surveillance de l'état des machines, cise les taux horaires des machines.  n IPC calculs ligne car lesen réglages des machines ou des outils systèmes de mesure permet en outre au peuvent changer entre deux échantillons. chef de service de consulter les paramèStandardEthernet Dans les usines modernes, on préfère mitres des systèmes à partir de son ordinaz. B. Modbus ser sur un contrôle à 100 %. Que ce soit teur et de les modifier en cas de besoin. FunktionsFB__A_D_Inline-Messtechnik-6terSinn_white_paper_f.indd, 26. avril 2013, 11:11 AM g Améliorer l'efficacité des machines Bibliothek ADDI-DATA IN DER INDUSTRIELLE INLINE-MESSTECHNIK Mesure de données machines en ligne par ex. vibrations Calcul des valeurs par ex. valeur RMS, valeurs limites, etc. Dépassement des limites? Oui Non Alarme! pas d'action Message au système de contrôle Surveillance intelligente d'état des machines : le système ne réagit que lorsque les limites définies sont atteintes. Ceci permet de réduire considérablement le débit de données. 2 Tél. : +49 7229 1847-0 Fax : +49 7229 1847-222 info@addi-data.com www.addi-data.com Addi-data GmbH Airpark Business Center Airport Boulevard B210 77836 Rheinmünster Allemagne Tél. : +49 7229 1847-0 Fax : +49 7229 1847-222 info@addi-data.com www.addi-data.com www.addi-data.com

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